Περιεχόμενο
Μία μεταβολή της πίεσης που εφαρμόζεται σε ένα κλειστό υγρό μεταδίδεται αδιάλειπτα σε κάθε σημείο του ρευστού και στα τοιχώματα του δοχείου. Αυτή είναι μια δήλωση της Αρχής Pascal, η οποία είναι η βάση του υδραυλικού γρύλου που βλέπετε τα αυτοκίνητα ανύψωσης στο γκαράζ. Η σχετικά μικρή δύναμη εισόδου σε ένα έμβολο οδηγεί το δεύτερο έμβολο κάτω από το αυτοκίνητο προς τα επάνω, επειδή η πίεση μεταφέρεται από το ένα έμβολο στο άλλο μέσω ενός ενδιάμεσου υγρού. Μπορείτε να επιδείξετε αυτή τη μεταφορά πίεσης στην τάξη χωρίς τη χρήση εμβόλων ή άλλου πολύπλοκου εξοπλισμού.
Μπαλόνι
Βήμα σε ένα μπαλόνι και η αύξηση της πίεσης εξαπλώνεται σε όλο το εσωτερικό του μπαλονιού. Η αραίωση των τοίχων και η ενδεχόμενη αφαίμαξή του δείχνουν αυτή τη μετάδοση της αύξησης της πίεσης. Αυτό το παράδειγμα είναι πολύ απλό και δεν μεταδίδει πραγματικά την λεπτότητα της αρχής.
Αυγό
Τοποθετήστε ένα αυγό σε μια πλαστική σακούλα, ως προφύλαξη. Στη συνέχεια, προσπαθήστε να συνθλίψετε το αυγό με ένα γυμνό χέρι, φροντίζοντας να τυλίξετε τα δάχτυλά σας γύρω από το μεγαλύτερο μέρος της περιφέρειας του αυγού όσο το δυνατόν. Το αυγό δεν θα σπάσει, επειδή η εξωτερική πίεση είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη και το υγρό μέσα στο αυγό ωθεί πίσω με έναν ομοιόμορφα κατανεμημένο τρόπο. Είναι παρόμοιο με το ρίγος του αυγού σε ένα ωκεανό με βάθος μιλίων. Δεν θα σπάσει ακόμα ένα μίλι, γιατί οι εσωτερικές και εξωτερικές πιέσεις χτίζουν και αντιτίθενται ομοιόμορφα ο ένας στον άλλο.
Μπουκάλι
Πολύ πιο δραματική είναι η επίδειξη γυάλινης φιάλης της αρχής του Pascal. Επιλέξτε γυάλινη φιάλη με βιδωτό καπάκι. Γεμίστε το με νερό σχεδόν προς τα πάνω. Βιδώστε το πώμα. Κρατήστε το μπουκάλι πάνω από το νεροχύτη εργαστηρίου της τάξης. Πιάστε το πώμα με την μπάλα του αντίχειρα (το επίμηκες επίπεδο). Με αρκετή ξαφνική δύναμη, ο πυθμένας της φιάλης θα πέσει, καθώς και όλο το υγρό μέσα. Η κυκλική ραφή όπου ο πυθμένας συνδέεται με το υπόλοιπο της φιάλης κατά τη διάρκεια της κατασκευής είναι εκεί όπου συμβαίνει το σπάσιμο. Ωστόσο, αυτή η επίδειξη είναι ευκολότερη στην εκτέλεση με ένα καουτσούκ σφυρί.
Ο λόγος για τον οποίο λειτουργεί αυτή η επίδειξη είναι ότι η ξαφνική αύξηση της πίεσης μεταφέρεται σε όλη τη φιάλη, από την αρχή του Pascal. Ομοιόμορφη κατανομή των πιεστικών δυνάμεων στον πυθμένα της φιάλης. Η ραφή ακριβώς πάνω από το κάτω μέρος συμβαίνει να είναι η ασθενέστερη "άρθρωση" στο μπουκάλι, γι 'αυτό και η φιάλη δίνει τη θέση της. Λάβετε υπόψη ότι επειδή το καπάκι της φιάλης είναι πολύ μικρότερο από το κάτω μέρος της φιάλης, το εσωτερικό υγρό άσκησε περισσότερη δύναμη στο κάτω μέρος από το χέρι που ασκεί το υγρό. Επιπλέον, ο πυθμένας πρέπει να μετακινηθεί προς τα έξω μόνο σε μοριακή κλίμακα -το πλάτος μερικών ατόμων- για να σπάσει η ραφή γύρω από τον πυθμένα, ενώ το χέρι χτυπά το καπάκι προς τα μέσα σε πολύ μεγαλύτερη απόσταση. Επομένως, ο πυθμένας πέφτει έξω, υποβάλλοντας σε μεγαλύτερη δύναμη, αν και σε μικρότερη απόσταση.
Θυμηθείτε ότι η ενέργεια, ως εργασία, είναι η δύναμη που διανύει την απόσταση στην οποία εφαρμόζεται η δύναμη. Επομένως, η ενέργεια διατηρείται σε αυτή την επίδειξη επειδή η δύναμη στο κάτω μέρος της φιάλης κινεί τον πυθμένα τόσο μικρή απόσταση. Όπως και ο ανελκυστήρας αυτοκινήτων ενός μηχανικού, η επίδειξη μπουκαλιών είναι ένα μείγμα τόσο της αρχής του Pascal όσο και της έννοιας της μόχλευσης στην μεγεθυντική δύναμη ενώ παράλληλα διατηρεί την ενέργεια.